Меньше кислорода ускоряет линьку саранчи — польза для фермеров

Меньше кислорода → короче время между линьками → короче продолжительность жизни → меньше голодных насекомых. Для фермеров это хорошие новости. Исследование Скотта Кирктона, доцента биологии в Юнион-колледже, раскрывает связь между дыхательной функцией и линькой, что может помочь защитить урожай.

Невероятный рост

"Эти саранчовые (Schistocerca americana) вылупляются 10-миллиграммовыми личинками и за шесть недель превращаются во взрослых особей весом 2.5 грамма, — говорит Кирктон. — Это увеличение веса в 250 раз. Как если бы 8-фунтовый (3.6 кг) младенец через шесть недель весил 2000 фунтов (907 кг)".

С каждой линькой насекомые сбрасывают экзоскелет, освобождая место для роста. За шесть стадий развития они значительно увеличиваются в размерах.

Визуализация проблемы

С помощью рентгеновского видео на синхротроне APS в Аргоннской национальной лаборатории Кирктон и его коллега Кендра Гринли визуализировали живых насекомых на разных этапах внутри возраста (инстара) — периода между линьками.

Они обнаружили, что ближе к концу каждой стадии внутренности саранчи буквально не помещаются в экзоскелет. Органы дыхания (воздушные мешки и трахеи) оказываются сжатыми.

"Мы выяснили, что у саранчи на поздней стадии возникают проблемы с дыханием и доставкой кислорода, — поясняет Кирктон. — Возможно, линька происходит раньше, чтобы увеличить размер экзоскелета и снять компрессию дыхательной системы".

Практическое применение

Если доступность кислорода действительно запускает линьку, фермеры могут этим воспользоваться.

"Если хранить урожай при пониженном уровне кислорода, мы сможем снизить ущерб от вредителей, — говорит Кирктон. — Меньше кислорода уменьшит размер тела, заставляя вредителей быстрее проходить стадии жизни и оставляя им меньше времени для достижения максимального взрослого размера. Кроме того, низкий кислород может снизить метаболизм, а значит, и аппетит насекомых".